熱焓，也就是“焓”

焓——我們也稱之為“熱焓”。它是表示物質(zhì)系統(tǒng)能量的一個狀態(tài)函數(shù)，通常用H來表示，其數(shù)值上等于系統(tǒng)的內(nèi)能U加上壓強P和體積V的乘積，即H＝U＋PV。


焓是熱力學(xué)的基本概念之一?？偟膩碚f，封閉體系不做非體積功時的過程，內(nèi)能變化可以通過測定恒容熱效應(yīng)來求，焓變可以通過測恒壓熱效應(yīng)求得。
焓：H=U+PV，這里要說明一下，焓在這里無明確的物理意義，可以理解為，為了表達方便，專門設(shè)為一個符號，H即U+PV，之所以要提出焓這一物理量，是因為U+PV經(jīng)常會用到，所以專門用一個符號來代替它。
由于我們不能確定體系內(nèi)能的**值，所以也不能確定焓的**值。焓是狀態(tài)函數(shù)，具有能量的量綱，但沒有確切的物理意義，它的定義是由上式所規(guī)定下來的，不能把它誤解為是“體系中含的熱量”。我們所以要定義出一個新函數(shù)H，完全是因為它在實用中很重要，有了這個函數(shù)，在處理熱化學(xué)的問題時就方便得多。
雖然體系的內(nèi)能和焓的**值目前還無法知道，但是在一定條件下我們可以從體系和環(huán)境間熱量的傳遞來衡量體系的內(nèi)能與焓的變化值。在沒有其它功的條件下，體系在等容過程中所吸收的熱量全部用以增加內(nèi)能，體系在等壓過程中所吸收的熱量，全部用于使焓增加。由于一般的化學(xué)反應(yīng)大都是在等壓下進行的，所以焓更有實用價值。

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焓(enthalpy)，符號H，是一個系統(tǒng)的熱力學(xué)參數(shù)。


物理意義：⑴H=U+pV 焓=流動內(nèi)能+推動功
      ⑵焓表示流動工質(zhì)所具有的能量中，取決于熱力狀態(tài)的那部分能量

定義一個系統(tǒng)內(nèi):

H = U + pV

式子中"H"為焓，U為系統(tǒng)內(nèi)能，p為其壓強，V則為體積。

對于在大氣內(nèi)進行的化學(xué)反應(yīng)，壓強一般保持常值，則有

ΔH = ΔU + pΔV

規(guī)定放熱反應(yīng)的焓取負值。 如：

SO3(g)+H2O(l)==H2SO4(l)；ΔH= -130.3 kJ/mol

表示每生成1 mol H2SO4 放出 130.3 kJ 的熱。

嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)熱化學(xué)方程式格式: H2(g)+1/2O2(g)==H2O(l) ΔrHθm=-286kJ·mol-1(θ表示標(biāo)準(zhǔn)態(tài),r表示反應(yīng),m表示1mol反應(yīng).含義為標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下進行一摩爾反應(yīng)的焓變)

現(xiàn)在我們設(shè)想在同一溫度下發(fā)生同上的1mol反應(yīng)：2H2（g）+O2（g）＝2H2O（g），但不是在等溫等容條件下，而是在等溫等壓條件下，或者說發(fā)生的不是等溫等容反應(yīng)，而使等溫等壓反應(yīng)，若反應(yīng)發(fā)生時同樣沒有做其他功，反應(yīng)的熱效應(yīng)多大？這種熱效應(yīng)的符號通常用Qp表示，下標(biāo)p表明等壓，成為等壓熱效應(yīng)。
Qp=△U+p△V=△U+RT∑vB（g）
式中△U≡U終態(tài)-U始態(tài)≡U反應(yīng)產(chǎn)物-U反應(yīng)物，式中∑vB（g）=△n（g）/mol，即發(fā)生1mol反應(yīng)，產(chǎn)物氣體分子總數(shù)與反應(yīng)物氣體分子總數(shù)之差。由該式可見，對于一個具體的化學(xué)反應(yīng)，等壓熱效應(yīng)與等容熱效應(yīng)是否相等，取決于反應(yīng)前后氣體分子總數(shù)是否發(fā)生變化，若總數(shù)不變，系統(tǒng)與環(huán)境之間不會發(fā)生功交換，于是，Qp=QV；若總數(shù)減小，對于放熱反應(yīng)∣Qp∣〉∣QV∣，等壓過程放出熱多于等容過程放出熱，；若反應(yīng)前后氣體分子總數(shù)增加，對于放熱反應(yīng)，∣Qp∣〈∣QV∣，反應(yīng)前后內(nèi)能減少釋放的一部分能量將以做功的形式向環(huán)境傳遞，放出的熱少于等容熱效應(yīng)。同樣的，對于吸熱反應(yīng)也可以類推得到。
將上式展開又可得到：
Qp=△U+p△V=（U終態(tài)-U始態(tài)）+p（U終態(tài)-U始態(tài)）
=（U終態(tài)+pU始態(tài)）-（U終態(tài)+pU始態(tài)）
由于U、p、V都是狀態(tài)函數(shù)，因此U+pV也是狀態(tài)函數(shù)，為此，我們定義一個新的狀態(tài)函數(shù)，稱為焓，符號為H，定義式為H≡U+pV，于是：
△H≡H終態(tài)-H始態(tài)= Qp
此式表明，化學(xué)反應(yīng)在等溫等壓下發(fā)生，不做其他功時，反應(yīng)的熱效應(yīng)等于系統(tǒng)的狀態(tài)函數(shù)焓的變化量。請?zhí)貏e關(guān)注上句中的“不做其他功時”，若做其它功（如電池放電做功）反應(yīng)的熱效應(yīng)決不會等于系統(tǒng)的狀態(tài)函數(shù)H的變化量△H。
我們之所以要定義焓這個函數(shù)，其原因是由于其變化量是可以測定的（等于等溫等壓過程不做其它公式的熱效應(yīng)），具有實際應(yīng)用的價值。這樣處理，包含著熱力學(xué)的一個重要思想方法：在一定條件下發(fā)生一個熱力學(xué)過程顯現(xiàn)的物理量，可以用某個狀態(tài)函數(shù)的的變化量來度量。QV=△U、Qp，都是這種思想方法的具體體現(xiàn)。在隨后的討論中，這種思想方法還將體現(xiàn)。
應(yīng)當(dāng)指出，焓變在數(shù)值上等于等溫等壓熱效應(yīng)，這只是焓變的度量方法，并不是說反應(yīng)不在等壓下發(fā)生，或者同一反應(yīng)被做成燃料電池放出電能，焓變就不存在了，因為焓變是狀態(tài)函數(shù)，只要發(fā)生反應(yīng)，同樣多的反應(yīng)物在同一溫度和壓力下反應(yīng)生成同樣多的產(chǎn)物，用同一化學(xué)方程式表達時，焓變的數(shù)值是不變的。
另外，我們在反應(yīng)含的符號否面加上反應(yīng)的溫度條件，是因為溫度不同，焓變數(shù)值不同。但實驗事實告訴我們，反映焓變隨溫度的變化并不太大，當(dāng)溫度相差不大時，可近似地看作反應(yīng)含不隨溫度變，以下內(nèi)容只作這種近似處理，不考慮焓變隨溫度的變化。實驗和熱力學(xué)理論都可以證明：反應(yīng)在不同壓力下發(fā)生，焓變不同！但當(dāng)壓力改變不大時，不作**計算時，這種差異可忽略，可借用標(biāo)準(zhǔn)態(tài)數(shù)據(jù)。